第10章 输电线路的防雷保护

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1、高电压工程基础高电压工程基础10.1输电线路防雷的原则和措施直击雷过电压第10章输电线路的防雷保护雷击档距中央的避雷线雷击雷击雷击线路塔顶导线附近地面10.1输电线路防雷的原则和措施感应雷过电压10.2线路感应雷过电压10.3输电线路的直击雷过电压输电线路防雷的任务：10.4输电线路雷击跳闸率的计算采用技术上与经济上的合理措施，使系统雷害降低到运行部门能够接受的程度，保证系统安全可靠运行。高电压工程基础高电压工程基础输电线路防雷的措施（“四道防线”）：输电线路防雷的措施（“四道防线”）：(3)防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧(1)防止雷直击导线绝缘子串发生闪络后

2、，应尽量使它不转化为稳定的电弧，措施：沿线架设避雷线，有时还要装避雷针与其配合如果工频电弧建立不了，线路不会跳闸冲击闪络转化为稳定的工频电弧的概率主要考虑作用于电(2)防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络弧路径的平均电位梯度反击：杆塔具有高电位，向导线放电，过电压加在导线上建弧率:0.75h=-(4.5E14)%措施：降低杆塔的接地电阻，增大耦合系数，适当加强线h-建弧率路绝缘，在个别杆塔上采用避雷器等E-绝缘子的平均电位梯度，kv/m中性点有效接地电网：UEU=-e输电线路线电压（kv）e3lj中性点非有效接地电网：l-绝缘子串长度（）mjUEl=-e杆塔横担的相

3、间距离（m）m2ll+jm高电压工程基础高电压工程基础输电线路防雷的措施（“四西安理工大学道防线”）：衡量输电线路防雷性能的两个指标：Ø耐雷水平（单位：kA）措施：适当增加绝缘子片数，减少绝缘子串上工频电场强度，电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式雷击线路不致引起绝缘闪络的最大雷电流幅值，称为线路的耐雷水平。线路的耐雷水平愈高，线路绝缘发生闪(4)防止线路中断供电络的机会就愈小。采用自动重合闸，或双回路、环网供电等措施Ø雷击跳闸率（单位：次/l00km·40雷电日）雷击跳闸率是指折算为统一的条件下，因雷击而引起的线路跳闸的次数。此统一条件规定为每年40个雷电日和l

4、00km的线路长度。1高电压工程基础高电压工程基础10.2线路感应雷过电压Ø无避雷线时的感应雷过电压静电场突然消失静电分量Ih雷击线路附近地面：U=25dS>65ms主放电产生脉冲磁场电磁分量雷击杆塔或线路附近避雷线：Uh=aS<65mdα——感应过电压系数，kV/m，其值等于以kA/μs为单位的雷电流平均陡度值，即α=I/2.6。hd——导线平均高度，m。实测表明，感应过电压峰值最大可达300~400kV。这对35kV及以下的水泥杆线路可能引起闪络事故；110kV及以上的线路，由于绝缘水平较高，一般不会引起闪络事故，且感应过电压同时存在于三相导线上，故相间不存在

5、电位差，只能引起对地闪络。高电压工程基础高电压工程基础10.3输电线路的直击雷过电压Ø无避雷线时的直击雷过电压Ø有避雷线时的感应雷过电压1.雷击导线的过电压及耐雷水平避雷线在导线上耦合出来的电压U'=U-KU=-(1)KUccIZIZKc为避雷线与导线之间的耦合系数。如前所述，其值雷击点电压：UIA=×==100224只决定于导线间的相互位置与几何尺寸。线间距离越近，则耦合系数Kc愈大，导线上感应过电压愈低。UI=50%输电线耐雷水平：100高电压工程基础高电压工程基础2.雷击塔顶时的过电压及西安理工大学耐雷水平2.雷击塔顶时的过电压及耐雷水平我国60KV以下电网

6、采用中性点非直接接地dI塔顶电位：U=IR+L=+I(RL/2.6)chgtchgt两相导线的电压差：dtI导线电位：U'==ahh'ddU=(1-K)(U)=I(R+L/2.6+-hK/2.6)(1)2.6jcjcchgtd绝缘子承受电压＝塔顶电位－导线电位＝U=U-(-U')=I(R++Lh/2.6/2.6)jchgtdUI=50%耐雷水平：R++Lh/2.6/2.6chgtd2高电压工程基础高电压工程基础Ø有避雷线时的直击雷过电压2.雷击塔顶时的过电压及耐雷水平1.雷绕过避雷线击于导线的过电压及耐雷水平塔顶电位：diu=biR+Lbb=+I(RL/2.6)g

7、tgchgtggchgtIZIZdt雷击点电压：UIA=×==100224导线电位：绕击次数：N1=PNaKcbagI(Rch+Lgt/2.6)--hKdc(1)U50%I输电线耐雷水平：I=bgi(1)-bgi=KcbgI(Rch+Lgt/2.6)--hKdc(1)1002.6绝缘子承受电压：ahI平原线路：lgpa=-3.90Uj=bgI(Kch+Lgt/2.6)(1-Kc)+-hKdc(1)862.6=I(bbR+L/2.6+-hK/2.6)(1)gchggtdcah山区线路：lgpa=-3.35U86I=50%输电线路耐雷水平：(1-K)[b(R++Lh/

8、2.6)/